Refrigerador de gas casero: principio de funcionamiento del refrigerador a propano + ejemplo de montaje de bricolaje

La larga trayectoria del desarrollo de la tecnología de refrigeración ha estado marcada por la aparición de diferentes tipos de refrigeradores domésticos. Entre los diseños existentes se puede encontrar un aparato de absorción doméstico: el refrigerador de gas.

Los modelos de refrigeradores a gas se fabrican tanto fijos como móviles. Su construcción relativamente simple no excluye la posibilidad de crear un dispositivo con sus propias manos. Para hacer un refrigerador de gas, es necesario estudiar su estructura y principio de funcionamiento, ¿está de acuerdo?

En el artículo se describe detalladamente la construcción del equipo de propano y el ciclo técnico de refrigeración, así como se ofrecen instrucciones paso a paso para el ensamblaje y la adaptación de diferentes modificaciones de refrigeradores a gas.

Estructura del refrigerador de propano

El principio de funcionamiento por absorción es la base de la tecnología de refrigeración que podría funcionar con propano.

Al considerar el refrigerador de gas y su principio de funcionamiento, es necesario destacar que en el refrigerador de absorción el propano desempeña una modesta función como gas calentador. Los componentes principales del proceso de absorción en los diseños de refrigeradores domésticos suelen ser el amoníaco y el agua.

Así se ve la parte trasera de un refrigerador de absorción. Es uno de esos modelos antiguos que son adecuados para la modernización: la reconversión a combustible de gas en lugar de energía eléctrica.

El amoníaco actúa como refrigerante, y el agua cumple la función de sustancia absorbente.

El modelo de gas en su forma simplificada contiene los siguientes módulos tecnológicos:

1. Módulo calentador de gas.
2. Generador (más exactamente, hervidor).
3. Condensador.
4. Absorbedor (absorbente).
5. Evaporador.

El calentador de gas se encarga de calentar el contenido del generador. El módulo generador está diseñado para obtener amoníaco en forma de vapor y suministrar una solución débil de amoníaco al absorbedor.

El módulo condensador se utiliza para enfriar los vapores de amoníaco hasta la temperatura de condensación. Y el módulo denominado “absorbedor” cumple la función de absorbedor de amoníaco. El evaporador del refrigerador de gas actúa como generador de frío.

Principio de funcionamiento del refrigerador a gas

El ciclo tecnológico de refrigeración comienza con el calentamiento de la solución concentrada de agua y amoníaco mediante un quemador de gas. Debido al punto de ebullición más bajo del amoníaco, esta sustancia hierve más rápido que el agua. Comienza el proceso de formación de vapores concentrados de refrigerante, que ingresan al condensador.

Aquí, el vapor de amoníaco se condensa, y el amoníaco líquido se dirige al evaporador, donde, al extraer calor de los productos, hierve formando una mezcla de vapor y líquido.

Diagrama estructural que muestra el principio de funcionamiento del aparato de refrigeración por absorción. Aquí se utiliza un quemador de gas como calentador del generador. Sin embargo, en esencia, el calentador puede ser de prácticamente cualquier tipo (+)

El esquema del refrigerador de absorción también contempla el funcionamiento de un dispositivo llamado “deflegmador”. Este módulo está instalado a la salida del hervidor y está diseñado para obtener una solución débil de agua y amoníaco durante la condensación parcial de los vapores saturados.

Esta solución débil se recoge en el absorbedor. Allí también se dirige la mezcla saturada de vapor y líquido de amoníaco proveniente del evaporador, donde se absorbe. Luego el ciclo se repite.

Refrigerador de absorción preparado para modernización. Aquí se ha desmontado el panel metálico de protección, se ha retirado el aislante térmico (capa de lana mineral), se ha eliminado el calentador eléctrico. Solo queda el manguito en el tubo del sifón.

La mayoría de los refrigeradores domésticos de absorción están equipados con calentadores eléctricos. Por ejemplo, entre estos modelos se pueden mencionar los refrigeradores «Sadko», «Morozkó» y otros.

Pero el calentador eléctrico es perfectamente reemplazable por cualquier otra fuente de calor, incluyendo un quemador de propano, un radiador de calefacción e incluso el humo de una chimenea de horno.

Por lo tanto, los modelos mencionados de tecnología de absorción son teóricamente perfectamente utilizables para crear con sus propias manos un refrigerador a gas que funcione de forma continua.

Cómo hacer un refrigerador de gas

Una forma relativamente sencilla de fabricar un refrigerador a gas, como ya se ha señalado, consiste en utilizar como base un aparato de absorción que haya cumplido su vida útil. Para poner a punto el mismo modelo «Sadko» o «Morozkó», basta con eliminar de la estructura los calentadores eléctricos instalados en el sistema.

En lugar de los elementos calefactores desmontados, será necesario introducir calentamiento a gas, instalando en la estructura un intercambiador de calor y un quemador de propano.

Idea teóricamente factible de gasificación de un aparato de absorción que antes funcionaba con calentamiento eléctrico. Así se plantea la conexión directa de un quemador de gas (+)

Ideal para crear un aparato móvil, el modelo de refrigerador de absorción «Morozko» de la cuarta edición de la serie ASh-30. Las dimensiones del cuerpo de esta construcción son 450*400*405 mm, el peso no supera los 15 kg.

La temperatura del congelador cuando la construcción funciona a plena potencia puede alcanzar fácilmente 10-12°C bajo cero. No en vano, entre los aficionados constructores surgió la idea de modificar el calentador eléctrico, reemplazándolo por un calentador de propano.

Sin embargo, la idea del refrigerador de gas es dudosa, y hay una serie de razones que lo confirman. Así, el proceso de absorción requiere casi el doble de tiempo para generar frío que un refrigerador de compresión normal.

Desde el punto de vista del ahorro, el diseño no parece muy racional, teniendo en cuenta la cantidad de gas que se necesitará para obtener 1°C de temperatura bajo cero en una versión casera. Sin embargo, el interés de los diseñadores en cuanto a la posibilidad de realizar la idea es bastante alto.

Proceso paso a paso de la modificación del «Sadko»

Los elementos calefactores eléctricos del refrigerador «Sadko» están ubicados en el tubo del sifón. Este elemento de construcción (sifón) se encuentra en la parte inferior de la pared trasera del aparato. El área del sifón está cubierta por una carcasa metálica, debajo de la cual hay una capa de aislante térmico (lana mineral).

Aquí se muestra el proceso de apertura del panel metálico protector en la pared trasera del refrigerador de absorción. Como se puede ver, debajo del panel y la capa de aislante térmico se encuentra el calentador eléctrico que debe desmontarse.

Inicialmente, el aficionado constructor deberá realizar las siguientes acciones:

1. Colocar el refrigerador en un lugar adecuado para el trabajo.
2. Desmontar la carcasa protectora en la pared trasera.
3. Retirar el material aislante térmico.
4. Retirar los elementos calefactores del tubo del sifón.

Se debe tener en cuenta que la modificación casera conlleva cierto riesgo. El sistema del refrigerador de absorción está lleno de amoniaco e hidrógeno a una presión de hasta 2 atm. Un desmontaje descuidado de las piezas del sistema y de los calentadores eléctricos puede provocar la despresurización del sistema, lo que es peligroso para la salud. Es necesario tener precaución.

El siguiente paso del aficionado constructor consiste en instalar un sistema de calefacción que funcione con propano. Es decir, es necesario montar en la zona del tubo del sifón un módulo que realice el calentamiento mediante la combustión de gas. Calentar el tubo con llama abierta es inadmisible.

Entonces será necesario fabricar un intercambiador de calor. Esto podría ser, por ejemplo, un bloque macizo de cobre, dentro del cual esté integrado un quemador de gas.

Variante de fabricación de módulos intercambiadores de calor para la colocación interna del quemador de gas. Dicho módulo se fija firmemente al tubo del sifón del refrigerador en lugar del calentador eléctrico desmontado.

La fabricación del sistema de calefacción de gas obligatoriamente implica la organización de un complejo de protección contra sobrecalentamiento. El rango de temperatura de calentamiento del sifón del refrigerador «Sadko» es de 50 – 175°C. Basándose en estos valores, se debe considerar el esquema de encendido y apagado del suministro de gas durante el calentamiento.

Para el esquema con calentadores eléctricos en modelos de absorción, se utiliza el termorregulador del refrigerador de la serie T-120. Pero este dispositivo regula el funcionamiento de los calentadores teniendo en cuenta la temperatura del evaporador.

Regulador de llama del quemador de gas, que puede incorporarse en la construcción del módulo de calentamiento de gas. Es solo uno de los varios dispositivos de automatización con los que será necesario equipar el refrigerador de gas (+).

El quemador de gas junto con el dispositivo de control automático es un sistema ligeramente diferente. Si el refrigerador de propano se fabrica teniendo en cuenta un uso a largo plazo, la automatización deberá ser completa.

Es decir, por ejemplo, controlar no solo la temperatura de calentamiento del intercambiador de calor, sino también llevar control de la llama y monitorear la presión del gas. No se debe olvidar el sistema de encendido.

Ejemplos de construcción casera

No se han encontrado ejemplos de construcciones caseras de refrigeradores de absorción a gas que se hayan destacado por un uso a largo plazo. Solo se encuentran variantes experimentales, a menudo iniciadas pero no finalizadas.

También hay ejemplos de montaje en los que el refrigerador de gas se ensambló de forma artesanal siguiendo un método simplificado.

Una de las construcciones caseras de refrigerador de propano implementadas con éxito. Se pueden encontrar suficientes productos «hechos en casa» similares en los espacios de Internet.

En la variante simplificada de montaje, se utilizaba un cilindro de propano, cuya salida se conectaba directamente con una manguera al quemador de acción directa. El quemador se fijaba en el chasis del refrigerador de absorción, y la boquilla de trabajo se dirigía directamente al tubo del sifón.

El encendido del quemador se hacía manualmente. Asimismo, sin ninguna automatización, puramente mediante el método de «prueba al tacto», se realizaba el control de la temperatura de calentamiento del sifón.

Los resultados son desalentadores. Durante el funcionamiento de la instalación de calentamiento de gas manual durante 12 horas, dentro del congelador se obtuvo una temperatura máxima del umbral inferior de no menos de +3°C.

Por lo tanto, las pruebas del refrigerador de absorción de propano, hecho de forma artesanal según un esquema simplificado, mostraron una eficiencia extremadamente baja del aparato de gas. Además, a juzgar por el consumo de gas, esta variante de obtención de frío («Sadko-G») es injustificadamente costosa.

Alternativa a la construcción casera

El sentido de ensamblar una estructura de gas se pierde también porque prácticamente no existen estructuras de fábrica antiguas de este tipo en versión doméstica. La refrigeración por gas con absorbedor (de fabricación rusa) son, en esencia, instalaciones de uso industrial, de gran tamaño, pesadas, equipadas con complejos equipos de gas.

Ejemplo de una instalación industrial de gas por absorción. Con un consumo de gas relativamente bajo (en términos industriales), este refrigerador de absorción muestra una alta eficiencia de funcionamiento.

Por lo tanto, se considera más atractiva la alternativa para la refrigeración por gas casera. Se trata de sistemas de enfriamiento compactos y móviles modernos de la serie de contenedores térmicos y desarrollos similares. Cualquiera de estos sistemas satisface la necesidad de frío que afecta a los aficionados a las salidas al aire libre.

Precisamente con el objetivo de enfriar y almacenar alimentos durante las actividades al aire libre, las personas intentan construir refrigeradores a gas con sus propias manos. La variedad de equipos de refrigeración móviles modernos es enorme.

El precio de los aparatos es bastante adecuado. Lo más probable es que la compra, por ejemplo, de un refrigerador de la marca Comfort, cueste una cantidad varias veces menor que los gastos de modernización de un antiguo sistema de absorción.

Además, según las características técnicas, el moderno equipo de refrigeración compacto es comparable en realidad con los mismos parámetros de «Sadko». Y el rango de temperatura parece más atractivo (hasta -18 °C).

Una alternativa más que acertada a las construcciones caseras de refrigeradores a gas. Un aparato cómodo, móvil y compacto, Waeco-Dometic Combicool, que funciona con tres fuentes de calor diferentes.

Por último, existe la posibilidad de comprar un refrigerador industrial importado que funciona realmente con propano. Un ejemplo claro es el aparato universal del fabricante alemán, comercializado bajo la marca Waeco-Dometic Combicool.

El diseño del refrigerador móvil proporciona la producción de frío al funcionar con una de las tres fuentes de energía, incluida la bombona de gas.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Ventajas y desventajas del refrigerador móvil que puede funcionar tanto con electricidad como con gas:

Breve reseña en video del refrigerador para automóvil marca Dometik:

Las conclusiones de toda la historia sobre la construcción de equipos de refrigeración «gratuitos» en todos los aspectos son claras. La única razón para ensamblar un refrigerador a gas por cuenta propia es el deseo de hacer algo por uno mismo.

No es raro que el placer de los propios éxitos supere cualquier innovación a nivel mundial. Sin embargo, los modelos de fábrica modernos son más fiables y seguros.

¿Tiene experiencia en la creación de un refrigerador a gas? ¿O utiliza un aparato comprado de tipo de absorción? Por favor, comparta su opinión y deje sus comentarios. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.